概述
工业用油约占润滑油总量的40 %。因所用场合不同,性能要求各异。油品的性能取决于基础油与添加剂、成品油的低温流动性、蒸发损失等。受纯基础油性质影响,基础油的组成影响油品的抗氧化性、抗乳化性、抗泡性、极压性及空气释放性等[1～3 ] 。换言之,调配好的成品油必须以优质基础油为前提。
工业用油的发展趋势为长寿命、节能、环保。这就要求基础油具有极好的氧化安定性、低挥发性、高粘度指数、可生物降解。以传统工艺生产的矿物油基础油在此4 个方面存在着一定的弊端,难以满足工业用油的发展;加氢工艺生产的Ⅱ、Ⅲ类矿物油以及植物油、合成油具有高粘度指数且与环境兼容,其中植物油低温流动性不好,合成油价格昂贵,不易被接受,因此加氢油的发展引起广泛关注。
技术原理
1. 电力行业
电力工业中主要使用低挥发性工业用油，如变压器油、汽轮机油、液压油、冷冻机油、机械润滑等矿物油。由于油资源越来越少，因此对废旧油、超标有的再生利用与净化具有重要的地位，油的净化处理包括：净化——即对含水、含气、含杂质、闪点不合格有的处理；再生——对酸值、介损、颜色等不合格的劣化油进行处理。
重力沉降法：用于除去油中比重较大的颗粒和较大的杂质，以及在油中进水很严重的情况下先做粗净化。该法必须要有其他净化方法作为补充净化措施。
压力过滤法：利用油泵压力在滤纸两面形成压差，废油通过滤纸时，杂质与水分被滤除。该法效率低，操作麻烦，滤纸用量大，成本高，击穿电压提高不明显，脱水能力完全取决于滤纸的干燥程度。
离心分离法：利用废油中的油、水、杂质的比重不同，在高速旋转所产生的离心作用下，使油、水、杂质分开，达到净化目的。该法对要求不高、含水很重的废汽轮机油、液压油、机械油可作预处理，效率很高。但他不能除去溶解在油中的水分，并且净化程度不如压力式过滤机，只能作为粗滤措施。
真空分离法：利用油与水存在较大沸点差的原理，使油在高真空和一定温度下产生雾化或形成油膜，使水分汽化，脱除油中的水分和气体，并滤除杂质。真空滤油机的性能、效率，因结构不同而各不相同。体积、能耗均很小的新一代高效性设备正在逐步取代传统的真空滤油机。
凝聚净化法：采用特殊过滤塔，以组合细小的分散的水滴成大水滴，大水滴被阻留在塔内，经过逐渐汇集，最后落到分离室底部，这种方法主要用于含水较重的油液，并且一般不作为单独净化手段使用。
静电分离法：利用废油流经高压（10-40kV）直流电厂时油中的极性分子（如水、酸性组分、油泥、大小离子等极性物质）将会带点、分级和激励的原理，用电化学的静电引力，使它们吸附和聚合，把杂志去掉，而纯净的油液不易被吸附，在油压作用下可强行通过电场，从而起到净化的目的。
再生净化法：传统的吸附剂法利用活性白土、硅胶等具有较大活性表面的吸附材料对废油中的酸性成份、树脂、沥青、不饱和烃和水等有较强的吸附能力的特点，使吸附剂与废油充分接触，出去有害物质；其中接触法须将吸附剂与油进行搅拌，只适于从设备内换出油液的再生处理；而渗滤法是强迫油液通过装有颗粒状吸附剂（如硅剂、颗粒白土、氧化铝等的容器进行慎滤），使用中不需要搅拌，也可对电力设备进行带点处理。化学再生法是先用硫酸与废油中的氧化物作用生成酸渣，再用白土接触搅拌处理，或先用碱液（常用氢氧化钠溶液）中和酸性油中的酸性成分，生产的盐类可溶于碱液中形成碱渣，随碱液一道排除，残存的少许盐类可用水洗涤，或用白土接触处理。再生处理适合于劣化较严重的油液，但对含水和含杂质较多的油，还应先进性脱水处理，除去杂质后才能再生。再生完毕后，还应用压力式滤油机进行严格过滤，以防吸附剂微粒被带入电力设备。并重新加入T501抗氧化剂。
常用油处理设备：BZ-4型变压器油运行再生装置、ZL系列高效真空滤油机、TY-Ⅱ型汽轮机油专用滤油机、JT型三级精密过滤机
汽化小油枪：利用压缩空气的高速射流将燃油直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热、扩容、后期加热，在极短的时间内完成油滴的蒸发汽化，使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料，从而提高了燃烧效率及火焰温度。汽化燃烧后的火焰中心温度高达1 500～2 000 ℃，可作为高温火焰在煤粉燃烧器内直接点燃煤粉，从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃中以煤替油的目的。
低负荷稳燃技术：采用浓淡燃烧方式已经使煤粉在着火区域形成了高浓度、高温度、少空气、易着火的有利条件。投入小油枪后，轻油的烃类挥发使得煤粉着火区域的挥发分浓度和还原性气氛有了显著提高，着火热降低，火焰传播速度加快，其有利于着火和稳燃是显而易见的。气化小油枪投入之后，改善了煤粉的着火条件，为煤粉燃烧提供了较为稳定、充足的可燃气体，使燃烧脉动消失。使得煤粉燃烧器形成了独立的燃烧中心，同层燃烧组织形成了邻角互稳和单角自稳的双重稳燃条件，二者叠加将大大提高稳燃效果
2. 建材工业
建材行业生产过程中使用的能源主要有煤、电力、燃料油、柴油和洗精煤等，其中，原煤、电力和燃料油是建材行业消耗的主要能源。
玻璃熔窑富氧或全氧燃烧技术：富氧燃烧技术是一项节能降耗，减轻环境污染的新技术。它将含氧量23%～ 29% 的助燃空气送入窑内组织燃烧，能减少助燃空气量，降低着火温度。加快燃烧反应速度，阔宽燃烧极限，从而提高燃烧效率、火焰温度和传热效率，明显提高玻璃熔化率，相应减少废气排放量和烟气带走的热损失，降低NOx排放量，最终达到提高玻璃产质量、节约能源和减少环境污染目的。
3. 冶金工业
用于冶金行业的润滑油有汽轮机油、工业齿轮油、蜗轮蜗杆油、抗磨液压油、小方坯连铸机结晶器润滑油、水2乙二醇抗燃液压液及油膜轴承油、压缩机油等。
高清洁度抗磨液压油：随着液压系统向高温、高压、大流量方向发展，液压件精度要求愈高，零件配合间隙要求愈小，这就对润滑用油清洁度提出要求[1 ] 。据统计，液压系统故障70 %来自于油液污染度不符合要求，因此高清洁度油品的使用将减少不必要的故障发生，确保安全生产。目前，国内几家主要钢厂多采用进口高清洁度抗磨液压油。由此可见，冶金行业所用高清洁度抗磨液压油市场为国外供油商占领。我国液压油的发展也势必向高清洁度方向迈进。目前，测定清洁度主要有2种方法： ISO4406及NAS1638 。
高清洁度液压油的净化技术：高清洁度液压油的净化技术主要有3 种：高精度滤芯过滤、静电过滤、离心过滤。高精度滤芯过滤：专用的精密滤芯式过滤器可达NAS4级，优点：过滤精度高，使用方便，自动化程度高；缺点：滤芯使用寿命较短；更换滤芯时可能造成人为污染；不能有效滤除油液中的水分和胶状生成物。静电过滤：有两种结构形式1) 平行板电极式结构2) 圆柱形金属网电极式结构，优点：压差小，纳污能力强，噪声低，对油液中各种污染物都有净化作用；缺点：一次通过的油液净化效率较低，油液流过静电过滤器的速度不宜太快，否则净化效果很差。离心过滤：离心机优点：与液压系统工作无关，适于各部门、各种情况净化，过滤精度高，纳污能力强、阻力小、效率高，不受油液流速限制；缺点：离心机体积和重量较大，移动不利。
低粘化工业齿轮油：随着极压抗磨剂的普遍应用，工业齿轮油的润滑由反应膜取代吸附膜，磨损形态由磨料磨损变为微量腐蚀磨损。承载能力及齿轮寿命大幅度提高。工业齿轮油正在向高性能化、低粘化、通用化方向发展。低粘化的齿轮油节电率是相当可观的，在橡胶捏和机上用VG220 齿轮油代替VG320齿轮油，可节电7. 9 %。另据报导，油品粘度降低一个等级，可节能1 %～5 %。因此，采用长寿命、节能的工业用油为大势所趋。
油膜轴承油：油膜轴承油主要用在大型钢板轧机轧辊轴承和高速线材轧机的粗、中连轧机和预精轧、精轧机的轧辊轴承上，它分为3 个系列100 (抗氧抗乳化) 、300(抗氧抗乳化防锈) 、500 (抗氧抗乳化防锈抗磨) 。国外已于60 年代中后期对此类油品进行研制，国内起步较晚，于80 年代初进行此项工作，首先开发了相当于Mobil Vacuoline100 系列的产品，随后相继有300 系列、500 系列问世。
轧制油：轧制是使金属坯料通过一对回转轧辊之间的空隙而受到压延的加工方法。轧制油主要用于钢、铝和铜等金属的热轧和冷轧加工工序，防止变形、减少摩擦、带走热量，以保证产品质量。轧制用油大体上分为两大类：①钢轧制用油；②有色金属轧制用油。从操作条件来分：热轧和冷轧用油。从组成来分：矿物油和乳化液。
水- 乙二醇抗燃液压油：水- 乙二醇抗燃液压油是一种具有优良抗燃性、低凝性、润滑性及防锈性的液压传动介质。广泛用于冶金、电力、机械、化工等行业的压铸机、轧钢机、拦焦机液压设备系统。70 年代以来国内发展十分迅速，不少国家将其作为抗燃液压油的主要产品，国内也随着引进设备的增多而广泛应用。为了满足宝钢、武钢、首钢等各大钢铁基地及其它各行业的需要，国内研制了具有80 年代国际水平的水- 乙二醇抗燃液压油产品(WG238 ，46) ，通过炼钢厂的实机考核，取得优良结果，现已大量生产满足需要。
干熄焦技术：干法熄焦（CDQ）简称干熄焦，是相对于湿熄焦而言采用惰性气体熄灭赤热焦炭的一种熄焦方法，是一项被较广泛应用的节能技术。干熄焦技术是利用冷的惰性气体，在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的蒸汽或并入厂内蒸汽管网或送去发电。其技术特点为：①回收红焦显热。红焦显热约占焦炉能耗的35％～40％，这部分能量相当于炼焦煤能量的5％，如将其回收和利用，可大大降低冶金产品成本，起到节能降耗的作用。采用干熄焦可回收80％的红焦显热，平均干熄焦炭可回收3.9MPa，450 ℃的蒸汽0.45 t/t～0.6 t/t。②减少环境污染。由于干熄焦能够产生蒸汽（5 t～6t蒸汽需要1t动力煤），并可用于发电，可以避免生产相同数量蒸汽的燃煤锅炉燃煤时对大气的污染，尤其减少了SO2和CO2向大气的排放。③可改善焦炭质量。国际上公认，大型高炉采用干熄焦的焦炭可使其焦比降低2％，使高炉生产能力提高1％。在保持原焦炭质量不变的条件下，采用干熄焦可以降低强黏结性的焦、肥煤配入量10％～20％，有利于保护资源和降低焦炭成本。
高炉炉顶压差发电技术：采用透平发电机组，利用高炉炉顶煤气的压力能，实现发电。理论上，高炉炉项煤气压力在80kPa时TRT设备所发的电与所用的电能平衡，煤气压力在100kPa时才会有经济效益，而煤气压力大于120kPa时会有明显的效益。所以说，提高炉顶压力对于高炉炼铁和回收能源都有利，应大力推广。炉顶煤气压力变化，TRT设备发电量约30～50度电/吨铁。煤气采用干法除尘，可使发电量提高30%左右。煤气温度提高10℃，透平机出力可提高3%左右。总体评估，TRT设备可回收高炉鼓风机能量的30%，能降低炼铁工序能耗11kgce/t。TRT设备已能实现国产化，国产设备的造价要比国外低一半。一座2000m3高炉TRT设备运行率在85%时，年发电量可达0.5亿度。目前我国有80多座高炉有TRT装置，杭钢420m3高炉成功地应用TRT设备。
煤气燃汽轮机技术(CCPP)：工作原理：除尘后的煤气与空气混合后在汽轮机的燃烧室燃烧，产生高温高压气体推动透平机组作功、发电：高温气体再进入余热锅炉，产生蒸汽，蒸汽轮机作功、发电。该技术装备的优点是比常规锅炉蒸汽发电量多70%～90%；比燃煤电厂用水少1/3，也没有造成对环境的污染，占地小。该设备要求技术条件高，要有足够的煤气量稳定供应，才能发挥出优势。煤气质量要求严格，如清洁度、热值、压力、氧和氢含量等，以保护设备正常运转和长寿。设备复杂，控制严格，维护困难，费用高。
纯烧高炉煤气锅炉技术：
转炉负能炼钢技术：其含义是指炼钢过程中回收的煤气和蒸汽能量大于实际炼钢过程中消耗的水、电、风、气等能量总和。关键技术有：①转炉煤气回收：采取由PLC 控制的炉口微差压技术和转炉闭罩吹炼相配合，使用液压装置驱动二文喉口，在吹炼过程中，二文喉口开度根据炉口微差压值自动进行调节，煤气始终以100m/s高速通过喉口，既保证除尘效率又使烟罩口压力波动范围窄、煤气回收量趋于稳定。②转炉烟气冷却蒸汽回收系统采用了低压与高压全汽化冷却相结合，强制循环与自然循环相结合的操作方式，有利于烟气显热的全过程回收。③优化转炉冶炼工艺：高供氧强度，缩短吹炼时间；通常吹炼时间决定于供氧强度，而供氧强度受限于炉容比和吹炼、造渣工艺。炉容比为0195～111 m3 / t ，供氧强度可提高到315～410 m3 / (t •min) ，吹炼时间可缩短到15 min 以内。高成渣速度；提高供氧强度必须解决喷溅问题，技术关键是提高初渣成渣速度。除优化氧枪和供氧工艺外，更重要的是要提高石灰质量，加快石灰熔化。化复吹工艺；转炉冶炼的特点是存在碳氧反应限速环节的转变。
蓄热式轧钢加热炉技术：使用先进的陶瓷蜂窝体或蓄热小球进行蓄热，极大地提高了换热效率。其结构特点是：①分离组合蓄热式燃烧器，形成各自独立的燃烧通道，提高燃烧的完全性。②余热回收方式从集中方式改为分散式余热回收方式，更易实现温度控制。③蓄热体的材料特性、结构形式及双烧嘴切换时间的合理设计可以使高温燃烧技术实现”极限余热回收”。
国内发展和应用现状
我国基础油大多采用传统工艺生产,油品存在着氧化安定性差、颜色深、蒸发损失大的缺陷。
并且存在着基础油总生产能力过剩, Ⅰ类油过多,Ⅱ、Ⅲ类油不足的问题。随着市场对加氢油需求量的增加,相继上马了几套加氢装置:兰炼引进IFP 两段加氢处理工艺(中间基,处理量为400kt/ a) ; 大庆助剂厂引进Chevron 异构脱蜡工艺(石蜡基,处理量为200 kt/ a) ;克拉玛依炼厂已建加氢处理装置(环烷基,处理量为300 kt/ a) ;目前荆门石化总厂正在建设200 kt/ a 的加氢装置,中石化上海炼油厂加氢项目正式启动。伴随着加氢装置的增多,加氢处理量的增加,可缓解我国对Ⅱ、Ⅲ类油的需求,从而满足油品的升级换代。
国外发展和应用现状
美国和许多工业化国家都有许多工业齿轮油规格，当前最具有代表性的是美钢224和AGMA250．04规格。这类油品要求比较高的指标是热氧化安定性(121℃或95℃，312 h氧化后100℃运动粘度增长不大于6％)、抗乳化性(冶金行业要求要有很好的分水性，并定有内部指标)、极压抗磨性(Timken和FZG)。AGMA 250．03是工业齿轮油的最低要求。AGMA 250．04规格较美钢224规格要求稍低，它放宽了热氧化安定性的要求，其它指标变化不大。欧洲则常用David Brown规格以及DIN51517 PART 3。预计今后工业齿轮油会在这些规格的基础上要求油品具有更高的热稳定性、抗乳化性和高温极压抗磨性能，但短时间内不会出现新的规格替代美钢224规格。
供应商信息
中国石油兰州润滑油研究开发中心工业用油所
天津史凯孚轴承贸易有限公司
沧州华润化工有限公司
新乡市新太电池科技有限公司
张家港市沙洲船用锅炉经营有限公司
经典案例
建材行业：山东省推动技术应用和创新，发展循环经济。水泥、平板玻璃、建筑陶瓷是山东省建材工业的三大主导产品，也是发展循环经济的重点领域，节能潜力大，经济社会效益显著。结合这几个行业的特点，山东省重点做了以下工作：一是大力推广纯低温余热发电。以水泥为例，由于工业窑外分解技术的发展，各地新型干法水泥生产线的建设数量增加很快，随着低参数、多级进汽汽轮机的开发成功，纯中、低温余热发电技术逐步成熟并得到了成功应用，节能效果非常显著。二是推进工业废渣资源化利用。对废物尤其是危险废物的处置，最彻底最有效的方法是焚烧。废物在水泥、玻璃、陶瓷窑炉中进行无害化处理，不仅可解决环境污染问题，而且可充分利用废物的内在组分，代替部分原料、燃料，从而降低企业的生产成本，产生明显的经济效益。三是组织做好试点示范。要从小范围试点和示范向较大范围推广，努力探索建材工业发展循环经济的有效模式。以列入省级试点的16家建材企业为重点，组织制定实施好发展规划，为全省建材工业发展循环经济提供示范和借鉴。浙江宁波市通过仔细排摸和外出考察，召开政府部门、经营者、业主座谈会等形式，为制定淘汰落后补助政策提供依据。各地确定拆除补助资金主要来源有以下几方面：一是市财政；二是县（市）、区财政；三是复垦费；四是拍卖采矿资源所得；五是保留企业出补偿费。从而有效缓解了淘汰落后的资金压力，促进了落后产能退出市场。
电力行业：《微油点火和超低负荷稳燃技术在湛江发电厂的应用》
冶金行业：《冶金行业节能设计新思路—窄点分析法》
参考文献
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